1. 引言
在高速发展的计算机技术领域，社会对于软件工程人才的不断需求增长。应用型人才已成为计算机行业发展的需求，也是教育改革的重点工作之一。软件工程专业致力于培养国家和行业需要的高水平应用型创新人才，高度契合我校的人才培养定位。实践课程在应用型人才培养中占有重要地位，而在实践课程中如何摒弃传统的以知识为主的教学方式，体现综合知识、能力、素质的全面育人模式是计算机人才培养中需要不断探索和改进的。
2. Java Web项目实践课教学改革方法
随着信息技术的快速发展和产业转型升级，IT行业对复合型人才的需求日益增长。传统的Java Web课程教学偏重知识传授，实践环节薄弱，难以满足企业对人才知识结构、实践能力和职业素养的要求[1]。目前，Java Web课程实践教学面临的主要问题包括：① 实践教学内容与企业实际应用脱节，缺乏真实项目场景，学生难以感受开发全流程[2]；② 实践教学方式单一，缺乏师生互动和生生协作，不利于学生主动学习和团队意识的培养[3]；③ 实践教学评价偏重结果导向，忽视过程考核和综合素质评价，难以全面评估学生的能力发展[4]。
针对以上问题，亟需探索与企业实际需求相结合、与人才培养目标相适应的Java Web实践教学改革新路径[5]。本研究提出“知识–能力–素质”三位一体的项目实践教学模式，通过引入真实项目驱动教学，采用小组协作、情境式学习等教学策略，改革考核评价方式，促进知识内化、能力提升和职业素养培育。该模式旨在实现Java Web课程实践教学与产业需求的紧密衔接，充分发挥实践教学在应用型IT人才培养中的关键作用，为提升人才培养质量、赋能区域经济发展提供借鉴和参考。
3. “知识–能力–素质”三位一体的Java Web项目实践课教学改革方案
本课程目标是支撑毕业要求中“问题研究能力”、“个人和团队能力”以及“终身学习能力”三方面的达成。基于课程目标，本文立足于知识、能力、素质三方面课程目标，提出基于案例驱动的知识、能力和素质培养的教学设计方案，以及面向学生产出的多元化过程评价方式两个重点研究内容。课程目标、研究内容及其关系如图1所示。
Figure 1. Preliminary design of teaching scheme based on Trinity
图1. 基于三位一体的教学方案初步设计
(1) 基于案例的知识、能力、素质教学设计
(a) 案例驱动的课程知识组织方式。为了深化对Java Web前后端技术的理解与应用，本文根据“基础知识覆盖全、案例功能模块细、案例应用广”三个知识层次对课程知识进行组织。首先选择并设计难度适中的项目开发案例，要求覆盖Java Web前后端开发的知识。在案例设计时，将Java Web项目实践课程涉及的知识点融入案例任务中，如服务端Servlet容器、JDBC数据库操作、MVC设计模式等在项目中的作用和具体应用案例。案例应用方面，针对一些重要难点知识，设计专门的知识强化环节。
(b) 案例驱动的能力培养方式。为了提高学生研究问题和解决问题的能力，针对培养目标的能力培养要求和相应的毕业能力培养指标点，将案例开发项目根据PBL拆解为一系列功能点。本课程对毕业目标中的个人和团队开发能力、软件开发的问题研究能力、终身学习能力三个点进行支撑。案例的交互界面设计与服务端功能实现涉及软件功能开发中前后端联调，从而培养学生的团队合作和沟通能力；进一步，为了提升项目的可扩展性，引导学生使用MVC分层来解决扩展性的问题，从而培养其软件开发技术能力；最后，开发过程中会遇到新的技术和框架，为了提高案例开发的效率，学生需要对新知识进行学习并用到项目的开发过程中，从而提升学生的自主学习能力。
(c) 案例驱动的素质培养方式。为了全面提升学生素质(包括个人和团队合作，自主学习和终身学习能力)，针对培养目标素质培养要求，开发过程中会遇到新的技术和框架，为了提高案例开发的效率，学生需要对新知识进行学习并用到项目的开发过程中，从而提升学生的自主学习能力。
(2) 面向学生产出的多元化过程评价方式
为了实现对学生的多元化评价，本文通过知识、能力、素质三个方面对学生进行基于OBE的过程化评价。
知识方面，评价学生掌握的知识“对不对”。根据软件流程，将案例任务划分为多个阶段，每个阶段对应一个具体的成果验收，给出修改建议。
能力方面，评价学生完成项目的质量“好不好”。根据软件流程，将案例任务划分为多个阶段，每个阶段对应一个具体的成果验收，通过提高项目开发的质量，对学生的开发能力、团队合作能力等进行评价。
素质方面，评价学生素质“强不强”。针对学生开发过程中的团队合作，能够在项目开发的过程中进行自主学习，通过调研了解和学习相关技术点，并将其应用于项目开发中解决实际问题。
综上，通过对知识、能力、素质进行评价和改进建议，对学生能力进行迭代式培养和提升。
4. Java Web项目实践课教学实践
本文通过若干个课程设计项目题目，针对学生的知识、能力、素质三方面进行培养和评价。传统的Java Web教学过于强调理论教学，导致学生缺乏实际项目经验，难以适应企业需求。教学改革的关键是实现理论教学和项目实践的有效结合。一方面，应增加项目驱动的教学模式，通过项目实践推动学生学习，不仅巩固知识，更能培养系统开发能力。设计复杂的实际项目案例，使学生在完成案例的过程中，深入地运用所学知识，锻炼编程能力。另一方面，注重知识点的项目化运用，将知识融入项目实践之中，避免抽象化。强化阶段性验收，发现问题及时修正。评估标准应与企业实际要求接轨，推动学生养成良好的编程规范。加强多元化评价指标，对知识能力素质多层次评价，具体实现过程如图2所示。
Figure 2. Trinity Java Web course teaching reform ideas
图2. 三位一体Java Web课程教学改革思路
本文的创新点和主要特色体现在以下几个方面：
(1) 基于案例驱动，构建面向学生综合能力培养的“知识、能力、素质”培养的课程内容。
我们将采取案例驱动的策略来重构课程内容，以更好地培养学生能力和素质。这种方法将超越传统教学的范畴，不仅传授知识，还将培养能力和素质。我们将从学生的未来发展和社会对人才的需求出发，通过“知识、能力、素质”三位一体的教学方案，实施面向解决问题的学习(PBL)教学模式。在这个模式中，学生将通过解决实际案例中的问题来提升能力和素质，并将针对课程中发现的任何能力短板进行专门的强化。这样的迭代式课程设计将使学生在实践中不断提高其综合素质。
(2) 基于案例教学和PBL对OBE的教育理念设计评价指标点。
结合案例教学和PBL，我们将为基于成果导向教育(OBE)理念制定评估指标。这些指标将以课程对毕业要求的支撑和既定的培养目标为准绳。我们将设定详尽的评价标准和方法，确保将基于OBE的过程性评价方案整合进学生的整个学习过程中，全面监督和评估教学活动。这一过程不仅将突显学生的学习成果，而且将注重能力培养，并将促进学生朝着自主学习方向发展。
(3) 借助信息平台实现多元量化学习评价系统。
我们将利用信息技术建立一个量化的学习评价系统。智慧教学平台如“头歌平台”将与传统课堂教学相结合，形成教育改革的新模式。这些平台将为知识、能力和素质的评估提供量化的指标，并通过数据挖掘技术来分析大量学生的学习数据。这将有助于深入了解学生的学习行为，识别知识掌握的薄弱环节以及需要加强的能力和素质。如此，评价方式将变得更加多元，数据将更加丰富和真实，而评价结果也将更加公正和有效。
5. 创新创业教育实践成效
(1) 通过实施基于三位一体的课程教学方案，对学生实现多元综合评价，达到新时代、新工科所要求的育人目标。从而实现“坚持服务需求，成效导向”的根本任务，培养“知识、能力、素质”三位一体的全面发展的创新人才。实现了将课程达成度的“知识、能力、素质”三方面的评价结果提升。
(2) 将多元化评价形式贯穿于教学全过程，并形成反馈机制。帮助学生反省学习过程中的不足，通过自我评价机制提高学生的自主学习能力，培养良好的学习习惯。帮助教师及时了解学生的学习行为和学习效果，并对教学内容、教学方式做出及时调整和改进。从而实现“以评促学、以评促教，教评相长”的良性循环。
(3) 通过项目研究和实施，提升对三位一体能力培养方式的认识，共建共享优质的过程化评价方案和教学资源，提升了教师团队整体的育人水平和育人能力。
6. 结语
北京市是我国IT产业的重要基地，对计算机人才需求旺盛。为主动服务北京及国家IT产业的发展，培养家国情怀和全球视野兼备、“三力”(学习力、思想力、行动力)卓越、德智体美劳全面发展的“三创型”(创新、创造、创业)人才，北京大学在长期的创新创业教育实践中，不断研究世界高等教育的发展趋势，结合我国创新驱动发展战略，思考和探索创新创业教育在卓越人才培养中的定位和实践。计算机学院以国家级特色专业、教育部一流本科专业建设项目为依托，开展了创新创业教育体系的构建与实践，通过构建“知识–能力–素质”三位一体创新创业教育体系，创新“竞教结合、以赛促创、以赛促教、以赛促学”的教育模式，“创新驱动创业”的企校协同创新创业教育平台，收获了丰硕的创业教育成果。体系解决了对开展创新创业教育的育人内涵认识不清、创新创业教育和现有人才培养体系未有机融合以及达成创新创业的教育模式路径不明确等面临的重要问题，形成了创新创业教育新特色，提高了创新人才的培养质量，增强了社会认可度，扩大了社会影响力，成果已推广到本校多个学院。
基金项目
2024北京信息科技大学，知识–能力–素质三位一体的Java Web项目实践课教学改革探索与实践，2024JGYB21。
NOTES
*通讯作者。